Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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Dispositif de couplage automatique de tuyaux.
La présente invention est relative à un dispositif
pour coupler automatiquement et sélectivement un tuyau avec
l'un quelconque de plusieursautres tuyaux.
Dans de nombreux secteurs industriels, par exemple
le génie chimique, la préparation des lubrifiants ou autres,
ainsi que dans les chais ou autres entrep~ts de liquides, on
est amené à effectuer des mélanges de différents liquides
provenant de plusieurs réservoirs dans une seule cuve.
Pour réaliser ces mélanges il est nécessaire d'ef-
fectuer un certain nombre de branchements successifs du
tuyau menant à la cuve finale avec les tuyaux reliés aux
différents réservoirs contenant les liquides à mélanger.
Ces branchements, ou couplages de tuyaux,ont long-
temps été réalisés manuellement, ce qui était long et
fastidieux.
On connait un système plus rationnel et commode
dans lequel les extrémités des tuyaux provenant des réser-
voirs contenant les liquides à mélanger sont alignées paral-
lèlement sur un support et reliées à un collecteur menant à
la cuve finale par l'intermédiaire d'un nombre égal de
vannes. Il suffit alors d'ouvrir successivement les vannes
qui correspondent aux différents réservoirs.
Bien que relativement pratique et rapide ce système
présente néanmoins des inconvénients importants. En particu-
lier certaines parties du collecteur ainsi que ses tubulures
de raccordement aux dif~érentes vannes constituent des
"impasses" ou secteurs isolés plus ou moins importants sui-
vant les positions des vannes fermées, dans lesquels stagne
un certain volume de liquide, plus ou moins mélangé, ce qui
impose une vidange et un nettoyage de ces parties et repré-
sente une perte du volume correspondant de liquide.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvé-
nients en réalisant un dispositif de couplage automatique
permettant de relier sélectivement et séque~tiellement un
tuyau avec l'un quelconque de plusieurs autres tuyaux pou-
vant contenir un liquide sous une pression n'excédant pas
10 bars, adapté pour etre commandé à distance et suppr~mant
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les vannes multiples.
L'invention a pour objet à cet effet un dispositif
de couplage automatique de tuyaux, caractérisé en ce qu'il
comprend une pluralité de tuyaux dont les extrémités sont
fixées radialement suivant un cercle dans un plan, un en-
semble de raccordement ayant une extrémité communiquant avec
un autre tuyau et monté rotatif dans ledit plan à l'intérieur
dudit cercle, des moyens pour entrainer ledit ensemble en
rotation et des moyens pour amener son extrémité en coinci-
dence aveccelles de ladite pluralité de tuyaux.
Suivant une autre caractéristique de l'inventionledit ensemble de raccordement est monté rotatif autour
d'un axe perpendiculaire au centre dudit cercle et les
extrémités des tuyaux disposées en cercle sont fermées cha-
cune par un clapet automatique.
Suivant encore une autre caractéristique de l'inven-
tion ledit ensemble de raccordement est télescopique.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'inven-
tion, ledit cercle est un support fixé sur la périphérie
d'une cuvette et l'axe de rotation dudit ensemble s'étend
à travers le fond de ladite cuvette.
D'une façon avantageuse lesdits moyens pour entraî-
ner ledit ensemble en rotation comprennent un moteur et une
transmission disposés à l'extérieur de ladite cuvette.
Suivant une autre caractéristlque, l'extrémité dudit
ensemble de raccordement télescopique comprend un manchon
coulissant et lesdits moyens pour amener ladite extrémité
en coincidence avec celles desdits tuyaux comprennent un
vérin dont la tige est adaptée pour entra~ner ledit manchon
et ouvrir lesdits clapets automatiques.
La description qui va suivre, en regard des dessins
annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien
comprendre comment la présente invention peut être mise en
pratique.
La figure 1 est une vue en élévation latérale et
en section d'un mode de réalisation du dispositif suivant
l'invention montrant le raccord télescopique en position
active.
La figure 2 en est une vue partielle en section
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montrant le raccord téLescopique en posi-tion rétractée,
inactive.
I.a figure 3 es-t une vue en plan selon la ligne III-
III du dispositi~ représenté à la ~igure 1.
En se référant au dessin, le dispositif suivant
l'invention comprend essentiellement une cuvette circulaire
2 présentant un trou central 3 délimité par une collerette
renforcée 4, et un rebord périphérique radial 5.
~ur le rebord périphérique 5 sont fixés par exemple
huit embouts de raccords 7a à 7h par leur embase individuel-
le 6, et orientés radialement dans un même plan et dont les
extrémités en saillie à l'intérieur de la périphérie de la
cuvette sont situées sur un même cercle concentrique à
celle-ci.
Un moyeu tubulaire 8 est fixé dans le trou 3, sur
la collerette 4 au moyen d'une bride 9 et de vis 10, de
fa~on à s'étendre axialement dans la cuvette 2.
Le moyeu 8 porte dans ses extrémités des roulements
11 dans lesquels un arbre 12 est monté rotatif coaxialement
avec ses extrémités s'étendant à l'extérieur du moyeu 8.
Sur son extrémité faisant saillie à l'extérieur de
la cuvette 2, l'arbre 12 porte une poulie 13 reliée par
l'intermédiaire d'une courroie 14 à une seconde poulie 15
calée sur l'arbre d'un moteur 16 dans un but qui appara~tra
dans la suite.
A son extrémité opposée, située à l'intérieur de la
cuvette, l'arbre 12 porte un T tubulaire inversé 17 fixé sur
cet arbre par la partie médiane de sa barre horizontale 18
de manière que sa barre verticale 19 s'étende vers le haut.
Dans le passage horizontal ainsi délimité par la
barre 18 s'étend la tige 20 du piston d'un vérin 21 fixé,
par exemple vissé, dans l'une des extrémités de la barre 18.
A son extrémité opposée la barre 18 du T 17 comporte
une bride 22 au moyen de laquelle un ensemble 23 de coupleur
télescopique est fixé dans le prolongement de la barre 18.
L'ensemble 23 de coupleur télescopique comprend un
tube fixe 24 ayant une bride 25 fixée sur la bride 22, et
un tube mobile ou manchon 26 monté coulissant sur le tube
fixe 24, sur des portées 27 de celui-ci, une garniture
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d'étanchéit.e 28 étant de préférence prévue entre les deux.
Dans son ex-trémité opposée au T 17, le manchon
mobile 26 comporte un croisillon 29 forman-t un palier lisse
30 dans lequel coulisse un prolongement 31 de la tige de
piston 20.
Le prolongement 31 de la tige de piston comporte
une butée fixe 32, un ressort hélicoidal 33 disposé autour
du prolongement 31 entre la butée 32 et le croisillon 29,
et une tete 34.
L'extrémité du manchon mobile 26 présente intérieure-
ment une forme complémentaire de celle des embouts de rac-
cordement 7a à 7h, avec une butée interne 35 et des moyens
d'étanchéité 36, l'agencement étant tel que le manchon 26,
poussé par le vérin 21 puisse venir s'ajuster de façon
étanche sur l'un ou l'autre des embouts 7a à 7h, suivant
l'orientation donnée à l'ensemble par le moteur 16 autour
de l'arbre 12.
Chaque embout de raccordement 7a à 7h comporte
intérieurement une soupape 37 à fermeture automatique de
type connu comprenant un obturateur-champignon sollicité en
position de fermeture par un ressort 38 disposé autour de sa
tige 39.
Le dispositif suivant l'invention comprend enfin
un tuyau de départ 40 (ou d'arrivée suivant le sens de
travail) coudé et relié à la barre verticale 19 d~ T 17 par
un joint d'étanchéité rotatif 41.
D'une façon avantageuse, et suivant l'exemple repré-
senté, il est également prévu un tuyau 42 de vidange débou-
chant dans la cuvette, un indicateur de niveau 43 et enfin
un système indicateur de position 44.
Suivant l'exemple représenté, le système 44 comprend
un boitier 45 porté par un bras radial 46 fixé sur les brides
22, 25 et coaxial à l'ensemble télescopique 23.
Dans le boitier 23 sont montés plusieurs capteur 47
alignés radialement avec l'axe de l'ensemble 23 et de façon
à coincider avec des blocs amovibles 48 également alignés
radialement, mais fixés en nombre différent sur chaque
embout de raccordement 7a à 7h Un dispositif électronique
connu relié aux capteurs permet de déterminer le nombre des
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blocs 48, et ainsi de reconnaltre les embouts 7a à 7h.
Le fonctionnement du dispositif de couplage rotatif
suivant l'invention est le suivant.
On supposera que le dispositif se trouve dans la
position représentée a la figure 2, dans laquelle l'ensemble
de coupleur est en position rétractée.
En service les embouts de raccordement 7a à 7h sont
reliés chacun à un réservoir (non représenté) contenant les
liquides à mélanger qui exercent des pressions sur les sou-
papes 37, ces pressions étant proportionnelles aux différen-
tes hauteurs de liquide dans ces réservoirs, et le tuyau
central 40 est relié à un réservoir de mélange par l'inter-
médiaire d'une pompe aspirante/foulante (non représentée).
Lorsqu'on désire coupler le tuyau central 40 avec
l'un quelconque des embouts de raccordement 7a à 7h (ou
inversement) on commande le moteur électrique 16 de fa~on à
amener l'e~ctrémité du rnanchon mobile 26 de l'ensemble de
coupleur télescopique en alignement avec l'embout de raccor-
dement désiré.
On actionne alors le vérin 21 de façon à étendre sa
tige de piston 20. Dans un premier temps la butée 32, com-
prenant le ressort 33 pousse ce dernier contre le croisillon
29 et entralne par su:ite le manchon mobile 26 qui, sous
l'impulsion du ressort 33, vient s'engager de faSon étanche
sur l'extrémité de l'embout de raccordement 7a à 7h choisi
(figure 1).
Dans un second temps, la tige du piston et son pro-
longement 31, continuant à avancer, la tête 34 de ce dernier
entre en contact avec l'obturateur 37 de l'embout correspon-
dant, ouvrant ainsi la soupape et mettant en communication
l'embout avec le tuyau central.
Lorsque la quantité désirée de liquide a été trans-
férée (dans un sens ou dans l'autre), on actionne le vérin
21 dans l'autre sens et le fonctionnement inverse se produit.
Le surplus de liquide pouvant rester dans l'ensemble
télescopique s'écoule et est recueilli dans la cuvette 2. Si
le niveau de liquide dans celle-ci s'élève au-dessus d'un
seuil prédéterminé, l'indicateur de niveau 43 actionne un
dispositif avertisseur quelconque approprié, visuel ou
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sonore, de type connu ind:iquan-t l.a nécessité de vi.danger la
cuvette au moyen du tuyau 42.
On comprend que le dispositif peut être entièrement
automatisé par des moyens électroniques connus, d'un type
pouva~-t être programmé si on le désire, reliés aux capteurs
47 et au moteur 16 pour amener l'ensemble télescopique sélec-
tivement en face des embouts de raccordement suivant une
séquence prédéterminée et pour commander également le fonc-
tionnement de la pompe ainsi que les moyens de vidange.
Dans une variante plus simple, non représentée car
moins avantageuse, les extrémités des embouts 7a à 7h pour-
raient être simplement des orifices formés dans une surface
cylindrique, et l'extrémité de l'ensemble constitué par un
bloc ayant une surface courbe de même rayon adaptée pour
glisser en contact d'étanchéité avec ladite surface cylin-
drique et percé d'un passage communiquant avec le tuyau 40,
la tige du piston du vérin 21 servant alors seulement à
l'ouverture des clapets.
Cependant cette solution ne permettrait pas
d'obtenir une étanchéité satisfaisante dans certaines condi-
tions de pression.
